(完整版)人教版高中数学必修2圆与方程复习超值
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圆的方程知识梳理:1.圆的方程(1)圆的标准方程:(x -a )2+(y -b )2=r 2 其中圆心为C (a ,b ),,半径为r (r >0).(2)圆的一般方程:x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(其中 D 2+E 2-4F >0).圆心为(-D 2,-E 2),半径为12D 2+E 2-4F . 2.点与圆的位置关系判断点P (x 0,y 0)与圆(x -a )2+(y -b )2=r 2的位置关系有几何法和代数法两种:(1)几何法:利用点与圆心的距离d 与半径r 的大小关系:①d >r ,点在圆外; ②d =r ,点在圆上; ③d <r ,点在圆内.(2)代数法:把点的坐标代入圆的标准方程,具体判断如下:①当(x 0-a )2+(y 0-b )2<r 2时,点在圆内;②当(x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2时,点在圆上;③当(x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2时,点在圆外.3.求圆的标准方程时,一般有两种方法:(1)待定系数法:①根据题意,设出所求圆的标准方程(x -a )2+(y -b )2=r 2;②根据已知条件,建立关于a ,b ,r 的方程组;③解方程组,求出a ,b ,r 的值,从而得到圆的方程。
这种方法体现了方程的思想,思路直接,是通用方法,如本题法一、法二.(2)几何法:由圆的几何性质直接求出圆心坐标和半径,然后代入标准式写出方程.这种方法要充分利用圆的几何性质,但计算相对较容易.4.直线与圆的位置关系的判定方法(1)代数法:直线与圆的方程联立消去y (或x )得到关于x (或y )的一元二次方程,此方程的判别式为Δ,则①直线与圆相交⇔Δ>0; ②直线与圆相切⇔Δ=0; ③直线与圆相离⇔Δ<0.(2)几何法:设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d,则①直线与圆相交⇔d<r;②直线与圆相切⇔d=r;③直线与圆相离⇔d>r.5.圆与圆位置关系的判断设两圆的半径分别为r、r,两圆的圆心距为d,则两圆的位置关系的判断方法如下:6.两圆公共弦所在的直线方程若圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0与圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0相交,则两圆公共弦所在直线的方程为(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0.7.公共弦长的求法(1)代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长.(2)几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解.巩固练习:1.圆C:(x-2)2+(y+1)2=3的圆心坐标是__________.2.以(-2,3)为圆心,2为半径的圆的标准方程是__________________.3.已知点A(3,-2),B(-5,4),则以线段AB为直径的圆的方程是()A.(x-1)2+(y+1)2=25 B.(x+1)2+(y-1)2=25C.(x-1)2+(y+1)2=100 D.(x+1)2+(y-1)2=1004.已知圆x2+y2-4x+2y-4=0,则圆心坐标、半径的长分别是()5.若方程x2+y2-4x+2y+5k=0表示圆,则实数k的取值范围是________.6.点P(1,-1)在圆x2+y2=r的外部,则实数r的取值范围是________.7.将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是()A.x+y-1=0B.x+y+3=0 C.x-y+1=0 D.x-y+3=08.求圆心在直线x-2y-3=0上,且过点A(2,-3),B(-2,-5)的圆的标准方程.9.若圆x2+y2-2x-4y=0的圆心到直线x-y+a=0的距离为22,则a的值为_______.10.直线y=x+1与圆x2+y2=1的位置关系是__________.11.直线3x-y+m=0与圆x2+y2-2x-2=0相切,则实数m等于_________.12.以(2,-1)为圆心且与直线3x-4y+5=0相切的圆的标准方程为()A.(x-2)2+(y+1)2=3 B.(x+2)2+(y-1)2=3C.(x-2)2+(y+1)2=9 D.(x+2)2+(y-1)2=913.设直线2x+3y+1=0和圆x2+y2-2x-3=0相交于点A,B,则弦AB的垂直平分线的方程是________.14.直线y=x与圆(x-2)2+y2=4交于点A,B,则|AB|=________.15.求过三点O(0,0),M(1,1),N(4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径长和圆心坐标.16.圆x2+y2-4x-4y-10=0上的点到直线x+y-14=0的最大距离为_________,最小距离为________.17.过点(-1,-2)的直线l被圆x2+y2-2x-2y+1=0截得的弦长为2,则直线l的斜率为________.18.已知圆x2+y2=2和直线y=x+b,当b为何值时,直线与圆(1)相交;(2)相切;(3)相离?19.两圆x2+y2=9和x2+y2-8x+6y+9=0的位置关系是___________.20.两圆x2+y2=r2与(x-3)2+(y+1)2=r2(r>0)外切,则r的值是________.21.圆x2+y2-2x-5=0和圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为A,B,则线段AB的垂直平分线的方程为_______________.22.已知圆C1:x2+y2+2x-6y+1=0,圆C2:x2+y2-4x+2y-11=0,求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长.。
直线与圆的方程综合复习(含答案)一. 选择题1.已知点A(1,. 3),B(-1,33),则直线AB 的倾斜角是( C ) A 3B 6C 23D 562.已知过点A(-2,m)和B (m,4)的直线与直线2x+y-1=0平行,则m 的值为( C ) A 0 B 2 C -8 D 103.若直线L 1:ax+2y+6=0与直线L 2:x+(a-1)y+(2a -1)=0平行但不重合,则a 等于( D )A -1或2B 23C 2D -14.若点A (2,-3)是直线a 1x+b 1y+1=0和a 2x+b 2y+1=0的公共点,则相异两点 (a 1,b 1)和(a 2,b 2)所确定的直线方程是( A ) A.2x-3y+1=0 B.3x-2y+1=0 C.2x-3y-1=0 D.3x-2y-1=05.直线xcos θ+y-1=0 (θ∈R )的倾斜角的范围是 ( D )A.[)π,0B.⎪⎭⎫⎢⎣⎡ππ43,4C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,4ππD.⎪⎭⎫⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡πππ,434,06.“m=12”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2y)-3=0相互垂直”的( B )A 充分必要条件B 充分而不必要条件C 必要而不充分条件D 既不充分也不必要条件7.已知A(7,-4)关于直线L 的对称点为B (-5,6),则直线L 的方程为(B ) A 5x+6y-11=0 B 6x-5y-1=0 C 6x+5y-11=0 D 5x-6y+1=0 8.已知直线1l 的方向向量a=(1,3),直线2l 的方向向量b=(-1,k).若直线2l 经过点(0,5)且1l 2l ,则直线2l 的方程为( B )A x+3y-5=0B x+3y-15=0C x-3y+5=0D x-3y+15=0 9. 过坐标原点且与圆2x +2y -4x+2y+52=0相切的直线方程为( A )A y=-3x 或y= 13xB y=3x 或y= -13xC y=-3x 或y= -13xD y=3x 或y= 13x10.直线x+y=1与圆2x +2y -2ay=0(a>0)没有公共点,则a 的取值范围是(A )A (02-1,)B (2-1, 2+1)C (-2-1, 2-1)D (0, 2+1) 11.圆2x +2y -4x-4y-10=0上的点到直线x+y-14=0的最大距离与最小距离的差是( C )A 36B 18C 62D 5212.以直线:y=kx-k 经过的定点为P 为圆心且过坐标原点的圆的方程为(D ), A 2x +2y +2x=0 B 2x +2y +x=0 C 2x +2y -x=0 D 2x +2y -2x-013.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果定点P 满足PA=2PB,则定点P 的轨迹所 包围的面积等于( B )A B 4 C 8 D 914.若直线3x+y+a=0过圆2x +2y +2x-4y=0的圆心,则a 的值为( B )A 1B -1C 3D -315.若直线2ax-by+2=0 (a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2+2x-4y+1=0的周长,则ba11+的最小值是( C )A.41B.2C.4D.2116.若直线y=k(x-2)+4与曲线y=1+24x -有两个不同的交点,则k 的取值范围是 ( A )A.⎥⎦⎤⎝⎛43,125 B.⎪⎭⎫⎝⎛+∞,125 C.⎥⎦⎤⎝⎛43,21D.⎪⎭⎫⎝⎛125,17.设两圆1C ,2C 都和两坐标轴相切,且过点(4,1),则两圆心的距离 ︱1C 2C ︱等于( C )A 4B 42C 8D 8218.能够使得圆x 2+y 2-2x+4y+1=0上恰有两个点到直线2x+y+c=0距离等于1的c的一个值为 ( C ) A.2B.5C.3D.3519.若直线by ax +=1与圆x 2+y 2=1有公共点,则( D )A.a 2+b 2≤1B.a 2+b 2≥1C.2211ba +≤1 D.2211ba +≥120.已知A (-3,8)和B (2,2),在x 轴上有一点M ,使得|AM|+|BM|为最短,那么点M 的坐标为( B ) A.(-1,0)B.(1,0)C.⎪⎭⎫⎝⎛0522,D. ⎪⎭⎫⎝⎛522,021.直线y=kx+3与圆2(3)x+2(2)y =4相交于M 、N 两点,若︱MN ︱≥23,则k 的取值范围是( A )A [-34,0] B [-∞,-34] [0,∞) C [-33,33] D [-23,0] 22.(广东理科2)已知集合{(,)|,A x y x y =为实数,且221}x y +=,{(,)|,B x y x y =为实数,且}y x =,则AB 的元素个数为(C )A .0B .1C .2D .3 23.(江西理科9)若曲线02221=-+x y x C :与曲线 0)(2=--m mx y y C :有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是 ( B ) A. )33,33(-B. )33,0()0,33( -C. ]33,33[-D. ),33()33,(+∞--∞ 答案:B 曲线0222=-+x y x 表示以()0,1为圆心,以1为半径的圆,曲线()0=--m mx y y 表示0,0=--=m mx y y 或过定点()0,1-,0=y 与圆有两个交点,故0=--m mx y 也应该与圆有两个交点,由图可以知道,临界情况即是与圆相切的时候,经计算可得,两种相切分别对应3333=-=m m 和,由图可知,m 的取值范围应是)33,0()0,33( -二.填空题24.已知圆C 经过)3,1(),1,5(B A 两点,圆心在X 轴上,则C 的方程为10)2(22=+-y x ___________。
必修二 第四章 圆与方程复习提纲一:圆的方程。
(1)标准方程(几何式): (圆心为A(a,b),半径为r )(2)圆的一般方程(代数式):022=++++F Ey Dx y x (0422>-+F E D ) 圆心 半径提示:求圆的方程的主要方法有两种:一是定义法,二是待定系数法。
定义法是指用定义求出圆心坐标和半径长,从而得到圆的标准方程;待定系数法即列出关于,,D E F 的方程组,求,,D E F 而得到圆的一般方程,一般步骤为:(1)根据题意,设所求的圆的标准方程为022=++++F Ey Dx y x (2)根据已知条件,建立关于,,D E F 的方程组;(3)解方程组。
求出,,D E F 的值,并把它们代人所设的方程中去,就得到所求圆的一般方程.二:点与圆的位置关系的判断方法,),(00y x P ,r b a 半径圆心),,(:若 ,则点P 在圆上;若 ,则点P 在圆外;若 ,则点P 在圆内;三:直线与圆的位置关系判断方法:(1)几何法:由圆心到直线的距离d 和圆r 的半径的大小关系来判断。
(1) 相交⇔ (2)相切⇔ (3)相离⇔ 适用于已知直线和圆的方程判断二者关系,也适用于其中有参数,对参数谈论的问题。
利用这种方法,可以简单的算出直线与圆相交时的相交弦的长,以及当直线与圆相离时,圆上的点到直线的最远、最近距离等。
(2)代数法:由直线与圆的方程联立消元得到 ,然后由判别式△来判断。
(1) 相交⇔ (2)相切⇔ (3)相离⇔ 利用这种方法,可以很简单的求出直线与圆有交点时的交点坐标。
四:圆与圆的位置关系判断方法:(1)几何法:两圆的连心线长为l ,圆1C 的半径1r 与圆2C 的半径2r ,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:1)当 时,圆1C 与圆2C 相离;2)当 时,圆1C 与圆2C 外切;3)当 时,圆1C 与圆2C 相交;4)当 时,圆1C 与圆2C 内切;5)当 时,圆1C 与圆2C 内含;(2)代数法:由两圆的方程联立得到关于x 或y 的一元二次方程, 然后由判别式△来判断。
例说解析几何圆问题的常规处理办法一、知识讲解知识点1:圆的概念和方程(1)平面内到定点距离等于定值的点的集合(轨迹)称为圆;(2)以(),a b 为圆心,以r 为半径的圆的标准方程为:()()222x a y b r -+-=;以,22D E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭为圆心,以2为半径的圆的一般方程为:220x y Dx Ey F ++++=()2240D E F +->;以()()1122,,,A x y B x y 为直径的圆的方程为:()()()()12120x x x x y y y y --+--= (3)以(),a b 为圆心,以r 为半径的圆的参数方程为:cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩(其中θ是参数)。
知识点2:圆的位置关系 (1)点与圆的位置关系○1点(),m n 与圆220x y Dx Ey F ++++=: 若220m n Dm En F ++++<,点在圆内;若220m n Dm En F ++++=,点在圆上;若220m n Dm En F ++++>,点在圆外。
○2点(),m n 与圆()()222x a y b r -+-=: 若()()222m a n b r -+-<,点在圆内;若()()222m a n b r -+-=,点在圆上;若()()222m a n b r -+->,点在圆外。
(2)直线与圆的位置关系○1联立直线方程0A x B y C ++=与圆220x y Dx Ey F ++++=得一元二次方程20ax bx c ++=,若0∆=,直线和圆有一个交点(相切);若0∆>,直线和圆有2个交点(相交);若0∆<,直线和圆没有交点(相离)。
○2圆()()222x a y b r -+-=的圆心到直线0Ax By C ++=的距离为d =若d r =,直线和圆有一个交点(相切);若d r <,直线和圆有2个交点(相交);若d r >,直线和圆没有交点(相离)。
第四章 圆与方程1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。
2(1 点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的位置关系: 当2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外 当2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 当2200()()x a y b -+-<2r ,点在圆内(2当042>-+F E D ⎪⎭⎫ ⎝⎛--2,2E D ,半径为FE D r 42122-+=当0422=-+F E D 时,表示一个点;当0422<-+F E D 时,方程不表示任何图形。
(3)求圆方程的方法:一般都采用待定系数法:先设后求。
确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程,需求出a ,b ,r ;若利用一般方程,需要求出D ,E ,F ;另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过原点,以此来确定圆心的位置。
3、直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:(1)设直线0:=++C By Ax l ,圆()()222:r b y a x C =-+-,圆心()b a C ,到l 的距离为相离与C l r d ⇔>;相切与C l r d ⇔=;相交与C l r d ⇔< k 不存在,验证是否成立②k 存在,设点斜式方程,k ,得到方程【一定两解】22=r 2,圆上一点为(x 0,y 0),则过此点4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d )之间的大小比较来确定。
设圆()()221211:r b y a x C =-+-,()()222222:R b y a x C =-+- 两圆的位置关系常通过两圆半径的和(差),与圆心距(d )之间的大小比较来确定。
当r R d +>时两圆外离,此时有公切线四条;当r R d +=时两圆外切,连心线过切点,有外公切线两条,内公切线一条; 当r R d r R +<<-时两圆相交,连心线垂直平分公共弦,有两条外公切线; 注意:已知圆上两点,圆心必在中垂线上;已知两圆相切,两圆心与切点共线 圆的辅助线一般为连圆心与切线或者连圆心与弦中点第四章 圆与方程一、选择题1.若圆C 的圆心坐标为(2,-3),且圆C 经过点M (5,-7),则圆C 的半径为( ). A .5B .5C .25D .102.过点A (1,-1),B (-1,1)且圆心在直线x +y -2=0上的圆的方程是( ). A .(x -3)2+(y +1)2=4 B .(x +3)2+(y -1)2=4 C .(x -1)2+(y -1)2=4D .(x +1)2+(y +1)2=43.以点(-3,4)为圆心,且与x 轴相切的圆的方程是( ). A .(x -3)2+(y +4)2=16 B .(x +3)2+(y -4)2=16 C .(x -3)2+(y +4)2=9D .(x +3)2+(y -4)2=194.若直线x +y +m =0与圆x 2+y 2=m 相切,则m 为( ). A .0或2B .2C .2D .无解5.圆(x -1)2+(y +2)2=20在x 轴上截得的弦长是( ). A .8B .6C .62D .436.两个圆C 1:x 2+y 2+2x +2y -2=0与C 2:x 2+y 2-4x -2y +1=0的位置关系为( ).A.内切B.相交C.外切D.相离7.圆x2+y2-2x-5=0与圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为A,B,则线段AB 的垂直平分线的方程是().A.x+y-1=0 B.2x-y+1=0C.x-2y+1=0 D.x-y+1=08.圆x2+y2-2x=0和圆x2+y2+4y=0的公切线有且仅有().A.4条B.3条C.2条D.1条9.在空间直角坐标系中,已知点M(a,b,c),有下列叙述:点M关于x轴对称点的坐标是M1(a,-b,c);点M关于y oz平面对称的点的坐标是M2(a,-b,-c);点M关于y轴对称的点的坐标是M3(a,-b,c);点M关于原点对称的点的坐标是M4(-a,-b,-c).其中正确的叙述的个数是().A.3 B.2 C.1 D.010.空间直角坐标系中,点A(-3,4,0)与点B(2,-1,6)的距离是().A.243B.221C.9 D.86二、填空题11.圆x2+y2-2x-2y+1=0上的动点Q到直线3x+4y+8=0距离的最小值为.12.圆心在直线y=x上且与x轴相切于点(1,0)的圆的方程为.13.以点C(-2,3)为圆心且与y轴相切的圆的方程是.14.两圆x2+y2=1和(x+4)2+(y-a)2=25相切,试确定常数a的值.15.圆心为C(3,-5),并且与直线x-7y+2=0相切的圆的方程为.16.设圆x2+y2-4x-5=0的弦AB的中点为P(3,1),则直线AB的方程是.三、解答题17.求圆心在原点,且圆周被直线3x+4y+15=0分成1∶2两部分的圆的方程.18.求过原点,在x轴,y轴上截距分别为a,b的圆的方程(ab≠0).19.求经过A(4,2),B(-1,3)两点,且在两坐标轴上的四个截距之和是2的圆的方程.20.求经过点(8,3),并且和直线x=6与x=10都相切的圆的方程.第四章圆与方程参考答案一、选择题1.B圆心C与点M的距离即为圆的半径,2272)(-)(=5.-+53+2.C解析一:由圆心在直线x+y-2=0上可以得到A,C满足条件,再把A点坐标(1,-1)代入圆方程.A不满足条件.∴选C.解析二:设圆心C的坐标为(a,b),半径为r,因为圆心C在直线x+y-2=0上,∴b=2-a.由|CA|=|CB|,得(a-1)2+(b+1)2=(a+1)2+(b-1)2,解得a=1,b=1.因此圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=4.3.B解析:∵与x轴相切,∴r=4.又圆心(-3,4),∴圆方程为(x+3)2+(y -4)2=16.m 4.B解析:∵x+y+m=0与x2+y2=m相切,∴(0,0)到直线距离等于m.∴2=m,∴m=2.5.A解析:令y=0,∴(x-1)2=16.∴x-1=±4,∴x1=5,x2=-3.∴弦长=|5-(-3)|=8.6.B解析:由两个圆的方程C1:(x+1)2+(y+1)2=4,C2:(x-2)2+(y-1)2=4可求得圆心距d=13∈(0,4),r1=r2=2,且r1-r2<d<r1+r2故两圆相交,选B.7.A解析:对已知圆的方程x2+y2-2x-5=0,x2+y2+2x-4y-4=0,经配方,得(x-1)2+y2=6,(x+1)2+(y-2)2=9.圆心分别为C1(1,0),C2(-1,2).直线C1C2的方程为x+y-1=0.8.C解析:将两圆方程分别配方得(x-1)2+y2=1和x2+(y+2)2=4,两圆圆心分别为O1(1,0),O2(0,-2),r1=1,r2=2,|O1O2|=222+1=5,又1=r2-r1<5<r1+r2=3,故两圆相交,所以有两条公切线,应选C.9.C解:①②③错,④对.选C.10.D解析:利用空间两点间的距离公式.二、填空题11.2.解析:圆心到直线的距离d=58+4+3=3,∴动点Q到直线距离的最小值为d-r=3-1=2.12.(x-1)2+(y-1)2=1.解析:画图后可以看出,圆心在(1,1),半径为1.故所求圆的方程为:(x-1)2+(y-1)2=1.13.(x+2)2+(y-3)2=4.解析:因为圆心为(-2,3),且圆与y轴相切,所以圆的半径为2.故所求圆的方程为(x+2)2+(y-3)2=4.14.0或±25.解析:当两圆相外切时,由|O1O2|=r1+r2知22+4a=6,即a =±25.当两圆相内切时,由|O1O2|=r1-r2(r1>r2)知22+4a=4,即a=0.∴a 的值为0或±25.15.(x-3)2+(y+5)2=32.解析:圆的半径即为圆心到直线x-7y+2=0的距离;16.x+y-4=0.解析:圆x2+y2-4x-5=0的圆心为C(2,0),P(3,1)为弦AB的中点,所以直线AB与直线CP垂直,即k AB·k CP=-1,解得k AB=-1,又直线AB过P(3,1),则直线方程为x+y-4=0.三、解答题17.x 2+y 2=36.解析:设直线与圆交于A ,B所求圆方程为:x 2+y 2=r 2,则圆心到直线距离为5152=r 以r =6,所求圆方程为x 2+y 2=36.18.x 2+y 2-ax -by =0.解析:∵圆过原点,∴设圆方程为x 2+y 2+Dx +Ey =0.∵圆过(a ,0)和(0,b ), ∴a 2+Da =0,b 2+bE =0.又∵a ≠0,b ≠0,∴D =-a ,E =-b .故所求圆方程为x 2+y 2-ax -by =0. 19.x 2+y 2-2x -12=0.解析:设所求圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0. ∵A ,B 两点在圆上,代入方程整理得: D -3E -F =10 ① 4D +2E +F =-20 ②设纵截距为b 1,b 2,横截距为a 1,a 2.在圆的方程中, 令x =0得y 2+Ey +F =0,∴b 1+b 2=-E ; 令y =0得x 2+Dx +F =0,∴a 1+a 2=-D .由已知有-D -E =2.③①②③联立方程组得D =-2,E =0,F =-12. 所以圆的方程为x 2+y 2-2x -12=0.20.解:设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2. 根据题意:r =2610-=2,圆心的横坐标a =6+2=8,所以圆的方程可化为:(x -8)2+(y -b )2=4. 又因为圆过(8,3)点,所以(8-8)2+(3-b )2=4,解得b=5或b=1,所求圆的方程为(x-8)2+(y-5)2=4或(x-8)2+(y-1)2=4.。